FPGA & VHDL
Entwicklung und Highspeed-Design
Unter Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) versteht man programmierbare Hardware-Bausteine, die neben umfangreichen Logikfunktionen auch eine Vielzahl von sehr schnellen, leistungsfähigen und extrem anpassbaren Interfaces bieten. Dazu gehören neben klassischen – UART, I2C oder SPI – auch serielle differentielle Schnittstellen, deren Übertragungsraten in den Gigabit-Bereich hineinreichen.
© Raimond Spekking / CC BY-SA 4.0 (via Wikimedia Commons)
In VHDL (Very High Definition Language) programmierte FPGAs eignen sich für sehr komplexe Kommunikationscontroller, Testbenches (Stichwort: Hardware in the Loop (HiL)) oder Ablaufsteuerungen und digitale Regler. In FPGAs integrierte Mikrocontroller können entweder als Teil der Hardware inklusive Peripherie und Speicher fest integriert oder als sogenannte Softcores Bestandteil des programmierten Codes werden. Softcores sind hochflexibel und eignen sich als Zusatzcontroller für extrem komplexe Aufgaben. Hochspannend ist die Instanziierung von mehreren, miteinander kommunizierenden Softcore-Prozessoren. Die daraus entstehende hochflexible Multicore-Architektur kann beispielsweise für Safety-Anwendungen genutzt werden, wo es darauf ankommt, bestimmte kritische Programmteile wirksam und garantiert gegeneinander abzuschirmen. Im Softcore läuft dann eine bestimmte Anwendung oder ein bestimmter Teil der Software komplett isoliert, aber auch Speicherschutz und Peripherie sind komplett isoliert.
FPGAs bieten außer hoher Flexibilität bei enormer Verarbeitungsleistung, hohem Datendurchsatz und extrem kurzen Reaktionszeiten auch optimale Verschlüsselung von Inhalten. Zudem macht sie die weitreichende Update-Fähigkeit der Hardware besonders zukunftsfähig.
FPGAs gehören zum Kernbereich unseres Portfolios. Wir haben in unzähligen Projekten umfassende praktische Erfahrung mit verschiedenen FPGA-Familien und Herstellern, allen voran natürlich Altera und Xilinx, aber auch Actel sowie mit radiationharten Sonderformen für Luftfahrt und Raumfahrt gesammelt. Unsere Leistungen umfassen neben dem VHDL-Design für Ihr Projekt auch die Hardware-Entwicklung und Integration des FPGA in Ihre Hardware sowie die Softwareentwicklung für die integrierten Hard- und Softcore-Prozessoren.
